Apollo 16 LRV Grand Prix в вакуумной камере

Но если фотоаппаратом сотового телефона сделать снимок со вспышкой, яркость такого экрана увеличивается во много раз. Экран становится «ослепительно» белым (рис.14).

Это происходит из-за того, что почти весь свет, попавший на экран от вспышки, не рассеивается экраном во все стороны, а как от зеркала, возвращается назад, к источнику света. А поскольку вспышка на сотовом телефоне расположена совсем рядом с объективом (рис.15), то почти весь отраженный свет направленно возвращается в объектив, экран становится ослепительно белым. А серое и белое поле на шкале рассеивают свет диффузно во все стороны, их яркость незначительна.

2rsdmuge.jpg @ www.leonidkonovalov.ru [кеш]

Рисунок 15. Вспышка на сотовом телефоне расположена близко к объективу.

Строго говоря, утверждение, что свет от скотчлайта возвращается, как от зеркала, не совсем точно. Если бы вместо экрана было плоское зеркало, то мы увидели бы в зеркале лишь одну «горячую точку» - отражение самой вспышки. Причем, это было бы небольшое яркое пятнышко, блик где-то в середине зеркала, в то время как остальная площадь зеркала оставалась бы темной – ведь свет, падающий на левую часть зеркала, после отражения уходит еще дальше влево и не попадает в объектив; а свет, освещающий правую половину зеркала, после отражения уходит вправо (рис.16, слева). А вот для экрана из скотчлайта все освещенные вспышкой точки поверхности оказываются одинаково яркими, весь экран окажется состоящим из "горячих" точек (рис.16, справа), поэтому бликовать начнет весь экран.

Глядя на ослепительно яркий экран скотчлайта при вспышке, нам захотелось узнать, во сколько же раз увеличилась его яркость. Понятно, что максимум яркости должен наблюдаться в том случае, когда мы становимся в точности на одну ось с источником излучения света.

Для замера яркости мы воспользовались яркомером Асахи-Пентакс (рис.17), который до недавнего времени был самым популярным светоизмерительным прибором у кинооператоров на съемочной площадке. Прибор производит «точечные» замеры яркости, поэтому иногда называется спотметром (от английского «спот» - пятно, точка).

 

vpncjrc.jpg @ www.leonidkonovalov.ru [кеш]

Рисунок 17. Яркомер Асахи-Пентакс для профессиональных кинооператоров.
....
Яркомер показал, что когда мы переходим от белого экрана (белый лист бумаги, точка А) к зеркальному отражению источника света (точка В), яркость меняется почти на 7 ступеней (если быть точным, то на 6,9 - с 10,6 до 17,5), что составляет практически в 120 раз (2^6,9 = 119,4). Другими словами, если вместо БЕЛОГО киноэкрана у нас будет установлен некий зеркальный экран, то он будет ярче белого материала примерно в 120 раз.

....
[Для скотчлайта]Значения яркомера ушли за 14,2 EV. Легко посчитать, что по сравнению с белым полем, экран стал ярче в 2^7,2, т.е. 147 раз.
> Леонид Коновалов | Космос | Луна

 

Front_Projection.gif @ mo---on.narod.ru [кеш]

Если же посчитать, как сильно меняется яркость самого скотчлайта от изменения угла наблюдения (смещение на угол 20 градусов от оси), то мы получим просто фантастическое значения, от 5 до 14,2 EV, более чем на 9 ступеней - это изменение яркости в 2^9,2=588 раз. Серый экран скотчлайта похожий в рассеянном свете по светлоте на 18%-ное серое поле, в направленном свете становится ярче почти в 600 раз.

 

Имитация лунной гравитации выполнялась путем изменения скорости воспроизведения кадров видеозаписи, заснятых скоростной камерой. Тем же способом воспроизводилось движение ровера по Луне: ровер (или его макет) ездил по насыпному грунту в вакуумной камере и создавал достаточную относительного своего размера высоту подъема частиц из под колес, а затем меняли скорость воспроизведения кадров. Нет никакой возможности отличить замедленный земной ролик с ровером или его макетом, скорость которого в 2.45/√n (здесь n - коэффициент, масштабирования) больше скорости лунного ровера, - частички "пыли" будут лететь полностью идентично. Чтобы это доказать рассмотрим нисходящую ветку баллистической траектории вылетевшей из под колес ровера или макета (уменьшенной в n раз копии ровера) частицы щебня (от точки макс. высоты до падения):

(28) y_м=Gt²/2
(29) x_м=V_мt

V_м - это горизонтальная компонента скорости (вдоль оси Х) частицы, вылетающей из под колес макета.G - земное ускорение свободного паденияРастянем координатную систему в n раз, чтобы размер макета совпал с оригиналом:

(30) y=ny_м=nGt²/2
(31) x=nx_м=nV_мt

Выразив t через x (31) и, подставив в (30), получим уравнения параболы (ось Y ориентирована от точки макс высоты вниз) для песчинки:

(32) y=nGx²/(2n²V_м²)=(G/(nV_м²))x²/2

Для частиц от ровера на Луне справедливо:

(33) y=gt²/2
(34) x=V_лt

(35) y=(g/V_л²)x²/2

g - лунное ускорение свободного падения
Vл - горизонтальная компонента скорости на Луне
Из (35) и (32) получаем, что параболы траекторий полета песчинок будут идентичны, если:

(36) g/V_л²=G/(nV_м²)
(37) V_м=V_л√(G/ng)=V_л√(6/n)

То есть макет должен двигаться со скоростью больше лунной в √(6/n). Чтобы определить коэффициент замедления видеоролика подставим в (31) значение V_м из (37).

(38) x=nV_мt = nV_лt√(6/n) = V_лt√(6n)

Из сравнения с (34) находим коэффициент замедления видеоролика - √(6n)

Если в съемках используется полноразмерный ровер (n=1), то ролик, замедленный в √(G/g)=√6=2.45, дает полную иллюзию лунной траектории для частиц, вылетающих из под колес в 2.45 раза более быстрого земного ровера.Для макета коэффициент замедления равен √(6n), в частности, если используется макет в шесть раз более мелкий, чем ровер (n=6), то его скорость должна быть равной лунной, а видеоролик нужно замедлить в 6 раз. Если коэффициент масштабирования n равен 3-4, то для такого масштаба скорость должна быть равна V_л√(6/3) - V_л√(6/4), то есть больше лунной в 1,4-1,2 раза, а видеоролик должен замедляться в 4,2-4,9 раз соответственно.
> Американцы на Луне не были

 

Если коэффициент масштабирования n равен 3-4, то для такого масштаба скорость должна быть равна V_л√(6/3) - V_л√(6/4), то есть больше лунной в 1,4-1,2 раза, а видеоролик должен замедляться в 4,2-4,9 раз соответственно.
> Американцы на Луне не были

 

Если в съемках используется полноразмерный ровер (n=1), то ролик, замедленный в √(G/g)=√6=2.45, дает полную иллюзию лунной траектории для частиц, вылетающих из под колес в 2.45 раза более быстрого земного ровера.Для макета коэффициент замедления равен √(6n), в частности, если используется макет в шесть раз более мелкий, чем ровер (n=6), то его скорость должна быть равной лунной, а видеоролик нужно замедлить в 6 раз. Если коэффициент масштабирования n равен 3-4, то для такого масштаба скорость должна быть равна Vл√(6/3) - Vл√(6/4), то есть больше лунной в 1,4-1,2 раза, а видеоролик должен замедляться в 4,2-4,9 раз соответственно.